Nuevos modelos de teoría de cuerdas del universo temprano
Esta teoría propone desde hace unos tres decenios explicaciones elegantes y sencillas a preguntas profundas en física fundamental. Una línea de investigación realizada en el marco del proyecto STRINGLEEFT, financiado por la Unión Europea, se centró en profundizar en la comprensión y la descripción de las compactificaciones de la teoría de cuerdas en diez dimensiones hasta un universo 4D mediante herramientas matemáticas avanzadas. Sobre la base de los modelos de compactificación, una segunda línea de investigación se centró en abordar los problemas fundamentales de la cosmología y la física de partículas y proporcionar predicciones experimentales que se puedan probar en experimentos actuales o futuros. La teoría cuántica de campos extiende la mecánica cuántica de partículas únicas localizadas a campos que existen en todas partes y es el marco general que describe la cosmología y la física de partículas. No todos los modelos de la teoría de campos relativos al universo se pueden integrar de forma coherente en la gravedad cuántica. Los investigadores estudiaron las restricciones para la coherencia en modelos prometedores de la cosmología que muestran que algunas clases de modelos son incoherentes e identificaron nuevos modelos de la teoría de cuerdas que satisfacen las propiedades necesarias. Los resultados de la investigación proporcionaron información más detallada de las propiedades de la teoría de cuerdas en sí y de su relación con los modelos cosmológicos. La rápida expansión acelerada que se cree que el universo sufrió en los primeros instantes de su existencia es sumamente sensible a los efectos de la gravedad cuántica y resulta difícil de integrar en la teoría de cuerdas. El equipo del proyecto identificó un nuevo modelo de inflación que utiliza los efectos de la gravedad cuántica para contribuir a la inflación. El modelo ofrece rasgos distintivos que se pueden poner a prueba en próximas observaciones cosmológicas. Durante la inflación se generan ondas gravitatorias primordiales, pero su amplitud no está determinada por la inflación. Los investigadores identificaron un límite superior importante sobre la amplitud de las ondas gravitatorias primordiales a partir de la teoría de cuerdas que se pondrá a prueba con la nueva generación de detectores de ondas gravitatorias primordiales. El trabajo de STRINGLEEFT contribuye al objetivo científico a largo plazo de comprender el origen de nuestro Universo, su composición y su evolución. Los resultados también se pueden relacionar directamente con experimentos y observaciones y pueden promover futuros programas experimentales que, a su vez, estimulen nuevos desarrollos tecnológicos.
Palabras clave
Teoría de cuerdas, gravedad cuántica, cosmología, compactificaciones
